Environmental Engineering Reference
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die Windenergieanlagen hohe Volllaststundenzahlen erreichen müssen. Das wiederum heißt,
dass Windenergieanlagen ausgelegt werden müssen für große Rotorflächen bei kleinen Ge-
neratoren für windstarke Gebiete, d. h. das Verhältnis Rotorfläche zu Nennleistung entspricht
Schwachwindanlagen, die Standfestigkeit entspricht Starkwindanlagen.
In der Praxis werden Energieprognosen (siehe obige Rechnungen) mit drei Erweiterungen
durchgeführt. Die Bin-Breite ist nach IEC-Norm 0,5m/s. Die Energieberechnung wird mit
der Häufigkeitsverteilung für jede der 12 Richtungssektoren durchgeführt und summiert. Die
Häufigkeitsverteilung wird bei bekanntem Formfaktor
k
nach Weibull berechnet.
3.2.10 Referenzertrag und Dauer der erhöhten Vergütung
In Anlehnung an die Technischen Richtlinien TR2, TR5, TR6, siehe FGW-Richtlinien (2011),
und das EEG 2009 § 29Wind Energie, siehe EEG (2009), wird nachfolgend beschrieben, wie der
Referenzertrag einer Windenergieanlage und damit die Dauer der erhöhten Vergütung nach
dem EEG berechnet wird.
Die Leistungskennlinie einer Windenergieanlage
P
i
=
P
(
v
i
) in Schritten der Bin-Breite 0,5 m/s
für
i
=
0...
n
muss bekannt sein. Beispielsweise für die Geschwindigkeit 0 bis 25 m/s beträgt
n
=
2
·
25
+
1
=
51. Für die nicht relevanten Werte, in denen die Geschwindigkeit unter der
Einschaltgeschwindigkeit von üblicherweise 3 m/s liegt, in denen die Geschwindigkeit über
der Abschaltgeschwindigkeit liegt oder für die keine statistisch relevanten Werte aus der Ver-
messung vorliegen, was oft über 22 m/s der Fall ist, liegen meistens keine Leistungswerte vor,
sodass
n
kleiner als 51 ist. Immer ist die Leistung der Leistungskennlinie angegeben für die
Windgeschwindigkeit
v
NH
in Nabenhöhe NH. Die Windgeschwindigkeit in Nabenhöhe ergibt
man die mittlere Windgeschwindigkeit in Nabenhöhe der Anlage angeben durch Einsetzen
von
v
NH
=
30m). In der Praxis braucht der Re-
ferenzertrag nicht berechnet zu werden. Der Wert wird mit den Daten der Windenergieanlage
angegeben oder ist bei der FGW nachzuschauen unter FGW-Referenzertrag (2011).
Mit der Rayleigh-Verteilung, hier nicht wie oben als Häufigkeitsdichte, sondern als Summen-
funktion dargestellt (das ist die Häufigkeit von 0 bis
v
i
), lässt sich für alle
n
Werte von
v
i
die
Summenhäufigkeit
F
(
v
i
) angeben:
=
v
HN
(
h
=
NH,
z
0
=
0,1m/s,
v
Ref
=
5,5m/s,
h
Ref
≥
¥
v
i
v
NH
2
°
º
4
·
F
(
v
i
)
=
1
°
e
(3.21)
Damit lässt sich der Energieertrag jedes Bin AEP(
v
i
) berechnen (AEP steht für Annual Energy
Production), hier per Bin
i
:
µ
∂
P
i
+
P
i
°
1
2
AEP(
v
i
)
=
8760
h
·
(
F
(
v
i
)
°
F
(
v
i
°
1
))
·
(3.22)
Der Ausdruck
F
(
v
i
)
°
F
(
v
i
ist aber wegen der Nichtlinearität von
p
(
v
) genauer. Die Ausdrücke (
P
i
°
1) entspricht der Häufigkeitsdichte
p
((
v
i
+
P
i
°
1
)/2 der gemit-
telten Leistung und die Stundenzahl der Jahresstunden entsprechen den Darstellungen in Ab-
schnitt
3.2.9.
Der Vorteil dieser Darstellung ist, dass die Bin-Breite nicht rechnerisch berück-
sichtigt werden muss und gegebene Stützwerte der Leistungskennlinien ohne Weiteres ver-
wendet werden können.
